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2020中国百强标杆智能工厂建设深度观察

2021/3/24    来源:e-works    作者:e-works  丁贤芳      
关键字:中国标杆智能工厂  智能工厂  
2020年,e-works开启了“中国标杆智能工厂”的评选活动,旨在发现更多中国本土智能工厂的标杆,寻找细分行业智能工厂的领先企业,探索智能工厂建设重点、关键技术和实践经验。

    智能制造已成为推动制造业转型、加快制造业高质量发展的重要抓手。“十四五”期间,我国明确表示将继续坚持智能制造主攻方向不动摇,加快推动制造业数字化、网络化、智能化转型步伐。未来五年,将是中国布局智能制造,驱动制造业数字化转型的重要窗口期。

    2020年,e-works开启了“中国标杆智能工厂”的评选活动,旨在发现更多中国本土智能工厂的标杆,寻找细分行业智能工厂的领先企业,探索智能工厂建设重点、关键技术和实践经验。“中国标杆智能工厂”的评选标准基于《e-works标杆智能工厂评级框架》,从“制造”、“智能”两个维度,对工厂的智能化水平进行综合评定。

    目前,e-works已累计评选出100家标杆智能工厂,这100家标杆智能工厂分布在中国的22个省区市的18个制造行业,其中,江苏、山东、浙江、广东四省最为集中,汽车整车及零部件、机械装备、电子通信三个行业的智能化水平领先。

    e-works“中国标杆智能工厂”的评选活动还将持续进行,希望通过“星火”的挖掘,帮助更多的制造企业推进智能工厂建设,形成智能工厂建设的“燎原之势”。

标杆智能工厂的推进之“法”

    真正的智能工厂并不是一味地追求无人工厂,而是少人化和人机协作的工厂,是精益、柔性、绿色、节能的工厂。在智能工厂中,人、机器、物料等制造资源能够通过网络实现互联,并通过对数据的采集、分析、学习与判断,实现数据驱动决策。

    (一)引入智能装备与产线,提升智能工厂“硬”指标

    “工欲善其事,必先利其器”。引入智能装备与智能产线,实现设备联网和产线数据采集是标杆智能工厂建设的“硬”指标。标杆智能工厂一方面通过引入智能装备,建立智能化柔性生产单元或柔性智能产线,实现多种工序、多种零件连续加工过程的全自动化、无人化、混线生产。另一方面广泛开展了设备联网与产线数据的采集工作。通过对设备运行状态实时监控,实现对设备的预防性维修维护,提升设备OEE。对产线的数据采集,实现生产过程的可视化,提升产品质量,提高制造效率。

    菲尼克斯电气南京工厂导入针对多品种、小批量生产的柔性自动化生产线。在一条柔性自动化装配线中,可以承担6大类270种产品的生产,设备换型时间降至10min以下。工厂中核心生产设备联网率达到100%,管理人员能够根据生产工艺的要求,实现各制造单元之间协调控制,同时保持各制造单元的独立运行与控制。

    (二)全面应用工业软件,打造智能制造“软”实力

    数字化是智能工厂的“软”实力, 对制造企业而言,工业软件既是提升生产效率与产品质量的倍增器,也是承载丰富工业知识的无形容器。这100家标杆智能工厂通过工业软件在全业务、全流程的深度应用,实现产品研发、工艺设计、生产、物流等全流程的数字化管控。在此基础上,打通生产数据流、产品数据流,实现生产过程管控透明化、产品全生命周期信息可追溯。

    (三)应用智能技术打通物流管道,支撑工厂高效运行

    智能物流是智能工厂的物料输送管道,承载着物料在生产工序间的流转,在上下游供应链间的运输,支撑着智能工厂高效运行。标杆智能工厂在生产、仓储、运输等作业环节,应用自动导引运输车(AGV)、智能分拣设备、悬挂式输送链、自动化立体库仓库等智能物流装备,实现车间内物料配送、分拣、储运作业的自动化。同时,通过WMS、TMS等物流信息系统,实现库存控制与优化,货物在途信息的可视化,运输路径的智能优化等,全面提升工厂物流节拍、库存周转率、供应链运作效率。

    (四)构建新型精益体系下的智能工厂,实现降本增效

    标杆智能工厂普遍推行了精益生产理念,以智能化提升与先进管理理论相结合的方式,推行智能工厂建设。东方电气德阳工厂是全球最大的发电设备制造基地,为了打破过去水、火、电分离的组织布局,推行混线生产与柔性制造,工厂按照精益理念与方法,基于“一个流”的原则,通过应用虚拟仿真工具,结合生产与物流仿真模型,对自动产线、立体库、智能单元等设备进行重新布局,物流效率提升20%以上,作业效率提升20%以上。

东方电气冲片工艺布局模型及流程仿真优化

图1 东方电气冲片工艺布局模型及流程仿真优化

    (五)推进产品与服务的智能化,开启价值创造新模式

    标杆智能工厂在持续提升制造过程智能化水平的同时,也在积极通过新兴技术手段,提升产品和服务的智能化水平,不断延伸产业链、提升价值链,提高智能产品和智能服务的价值创造。徐工科技装载机工厂为了提升客户服务水平,实现服务全生命周期数据管理,建立了全球数字化备件服务信息系统(X-GSS)。该系统实现了“一机一册”(实车与图册一一对应)精准查询。 通过X-GSS系统的发布平台,用户可以在线查看维保、操作手册,准确查询零部件信息。用户也能够对产品的运行轨迹实时跟踪,实现施工过程的可视可控。此外,X-GSS实现了3D备件、3D拆装指导、AR增强现实等新功能、新技术,为用户提供了更加优质的售后服务。

    (六)构建智能能源环保体系,全面打造绿色智能工厂

    在社会发展和环境保护等多重压力下,制造业迫切需要树立“绿色环保”理念,坚持走“资源节约型、环境友好型”的发展道路。标杆智能工厂积极推进节能减排,实现绿色制造。潍柴动力一号工厂对重点工艺环节的设备进行能耗数据监测,分析确定出单台产品加工过程的单位能源消耗,实现工厂能源的精细化管理。同时,在历史累积的能耗大数据的基础上,通过能源数据统计模型,实现快速、科学、准确的能耗预测。此外,工厂积极淘汰高耗能机电设备,引进节能装置,每年节约电能20%、降低能源耗材8%,提升能源利用率4%以上。

责任编辑:程玥
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